II

Energía y Metabolismo celular
1. La energía de la célula.
2. Reacciones químicas:
2.1. Tipos de reacciones químicas.
2.2. Energía libre.
2.3. Energía de activación.
3. Enzimas
3.1. Mecanismo de acción enzimática.
3.2. Velocidad de reacción.
3.3. Clasificación de las reacciones enzimáticas.

¿Qué permite a los seres vivos
tener conductas?

Estructura sencilla
(libera energía)

Estructura muycompleja y
organizada
(consume energía)

Todas las células utilizan la energía de su entorno
para crecer, fabricar nuevas partes y reproducirse.

La célula necesita energía
para realizar trabajo:
1. Químico
2. De Transporte
3. Mecánico

2. Reacciones químicas
La energía se transfiere entre las moléculas
durante las reacciones. En una reacción química,
una sustancia se vuelve una sustanciadiferente,
generalmente mediante la ruptura y/o la generación
de enlaces covalentes. Una reacción comienza con
una ó más moléculas denominadas sustratos o
reactantes y finaliza con una o más moléculas que
reciben el nombre de productos .

S

P

Energía libre.
S

P

Gs>Gp

ΔG<0

Las reacciones químicas sólo se dan
espontáneamente en la dirección que permite la
pérdida de energía.
Se dice que es una reacciónenergéticamente
favorable (ΔG<0)

Reacciones endergónicas:
Consumen energía
(se forman enlaces covalentes)
Reacciones exergónicas:
Liberan energía
(se rompen enlaces covalentes)

1.3. Enzimas
• La mayoría de las reacciones bioquímicas son tan lentas que
no ocurrirían en condiciones de temperatura y presión
compatibles con la vida.
• Las enzimas (proteínas)son catalizadores capaces de
acelerarla velocidad de reacción sin ser consumidas o
alteradas permanentemente por la reacción.
– Se llama fermentación a los procesos resultantes de la actividad de
organismos vivos (p.e., la del azúcar con levaduras, que produce alcohol).

– En el siglo XIX, se atribuía a la fuerza vital (fermentos) de las células de
levadura .
– Otros (como Liebig), lo achacaban a sustancias químicas (llamadas enzimaspor Kühne) de dichas células, que E. Buchner demostró en 1897 (en la
fermentación de la sacarosa) que lo hacían aunque estuvieran muertas (recibió
el P.N de Química en 1907).

Tomado de https://es.wikipedia.org/wiki/Cin%C3%A9tica_enzim%C3%A1tica#/media/File:Catalisis_enzimatica1.jpg Imagen de dominio público: Gonn - self-made (adapted from Imagen:Activation2 updated.svg)… Evolución
energética deun proceso de catálisis enzimática Detalles de permisos No rights reservedVer más No rights reserved Dominio públicover términos File:Catalisis enzimatica1.jpg Subido por Gonn Creado el: 28 de noviembre de
2007

Mecanismo de acción enzimática.
Las enzimas se une a los sustratos y los pone en tal estado que
disminuyen su energía de activación y pueden reaccionar dando lugar
al producto. Al finalde la reacción la enzima queda inalterada.

Induced_fit_diagram.svg: Created by TimVickers, vectorized by Fvasconcellos derivative work: Retama (talk) - Induced_fit_diagram.svg … Diagram illustrating the induced fit model of enzyme activity. Detalles de permisos Dominio públicover términos File:Induced
fit diagram es.svg Subido por Retama Creado el: 1 de abril de 2010. En wikipedia:https://es.wikipedia.org/wiki/Enzima#/media/File:Induced_fit_diagram_es.svg

Cada enzima tiene una forma característica que
contiene un lugar activo o centro activo
lugar de la enzima que se acopla a un sustrato
determinado.

anhidrasa carbónica de tipo II. La esfera gris
representa al cofactor zinc situado en el centro activo
Tomado dehttps://es.wikipedia.org/wiki/Anhidrasa_carb%C3%B3nica#/media/File:Carbonic_anhydrase.png Imagen de Dominio público. File:Carbonic anhydrase.png Subido por Labrador2 Subido el: 5 de marzo de 2007

Coenzimas
Grupos prostéticos:
Además de unirse a sus sustratos, los
lugares activos de muchas enzimas ligan
otras pequeñas moléculas que participan
en la catálisis

Pequeñas moléculas o
átomos: O2, Fe, etc.

Pequeñas
biomoléculas
llamadas coenzimas:
NAD+, vitaminas,etc....